Felújított öntőgép DCP-hajtással.

Az általunk kifejlesztett DCP-hajtás (Dynamic Control Pump drive) lényege, hogy az energiafelhaszná­lást mindig az aktuális igényhez igazítja. Bár első­sorban nyomásos öntőgépekhez készült, bármilyen hidrau­likus berendezéshez alkalmazható.

A hagyományos rendszer hátránya

A legtöbb nyomásos öntőgép állandó térfogatáramú és nyomású szivattyúkkal működik, melyeket állandó for­dulat­számú villanymotorok hajtanak. A motor teljesít­ménye azonban nem igazodik a gép működési ciklusán belüli el­térő igényekhez, hanem folyamatosan maximá­lis energia­felvétellel dolgozik.
Ennek következménye, hogy a bevitt energia mindössze 25-35 százaléka hasznosul, míg a fennmaradó rész hővé alakul, amit a hűtőrendszernek kell elvezetnie. (1. ábra)

1. ábra. Hagyományos hidraulikus rendszer energiafelhasználása: a bevitt energia mindössze 25-35 százaléka hasznosul, a többi hővé alakul.

Energiatakarékos szivattyú­hajtás – DCP

Az energiaárak emelkedése és a fenntarthatósági szempontok egyre inkább arra ösztönzik az ipari szereplőket, hogy energiahatékony megoldásokat vezessenek be. Az Öntőgépszerviz Kft. közel egy évtizede dolgozik azon, hogy a nyomásos öntőgépek hidraulikus rendszerei kevesebb energiával működjenek – a DCP-hajtás ennek a fejlesztési munkának a gyümölcse.

Miért van szükség új megoldásra?

A nyomásos öntőgépek többsége állandó térfogatáramú és nyomású szivattyúkkal üzemel, amelyeket fix fordulat­számú villanymotor hajt. Ez a rendszer egyszerű és megbízható, ugyanakkor pazarló: a motor a gép teljes életciklusán keresztül maximális teljesítménnyel működik, függetlenül az aktuális igényektől.
A mérések azt mutatják, hogy a bevitt energia mind­össze 25-35 százaléka hasznosul, a fennmaradó rész hővé alakul, amit a hűtőrendszernek kell elvezetnie. Ez nemcsak magas fogyasztást, hanem további hűtési igényt is jelent.

Hogyan működik a DCP-hajtás?

A DCP- (Dynamic Control Pump) rendszer lényege, hogy a villanymotor fordulatszámát folyamatosan a gép pillanatnyi igényéhez igazítja. A beépített szenzorok figyelik a nyomást és a folyadékmennyiséget, és ennek megfelelően vezérlik a szivattyút. Így mindig csak annyi energiát használ fel a rendszer, amennyire ténylegesen szükség van.
Fontos hangsúlyozni, hogy ehhez önmagában egy inverter nem elegendő: szükség van egy speciális vezérlésre és egy speciálisan kialakított szivattyúra is, amely a DCP-technológia szerves része. (2. ábra)

2. ábra. DCP-hajtással a hasznos energia aránya jelentősen nő: a rendszer mindig a pillanatnyi igényhez igazodik.

Mérési eredmények – a különbség számokban

Egy 800 tonna záróerejű öntőgép vizsgálatánál a következő adatokat kaptuk:

• hagyományos hajtással: 43 kWh (kilowattóra) átlag­fogyasztás;
• DCP-hajtással: 13 kWh átlagfogyasztás.

Ez 70 százalékos energiamegtakarítást jelent.
A fogyasztási görbéből jól látszik: míg a hagyományos rendszer szinte folyamatosan 30 kW felett dolgozik, addig a DCP-hajtás a formakenési és hűlési szakaszokban gyakorlatilag nullára csökkenti a fogyasztást. (3., 4. ábra)

3. ábra. 800 tonnás öntőgép hagyományos hajtással: a fogyasztás ritkán esik 30 kW alá.

4. ábra. Ugyanaz a gép DCP-hajtással: az energiaigény 70 százalékkal csökken, a hűlési és kenési időszakban gyakorlatilag nincs fogyasztás.

Egy másik példánk egy IP700-as öntőgép energiafelhasználása. (5. ábra)

5. ábra. Konkrét példa: egy IP700-as öntőgép átépítése DCP-hajtással, 61 százalékos energiamegtakarítást eredményezett.

Miért ilyen jelentős a különbség?

• Egy hagyományos, 45 kW teljesítményű villanymotor üresjáratban is a kapacitásának 50-60 százalékát felveszi, alapnyomásra kapcsolt szivattyú esetén pe­dig ennél is többet.
• Ezzel szemben a DCP-rendszerrel a fordulatszám akár percenként 100-ra is visszavehető, ilyenkor a fogyasztás mindössze 2-3 kW.
• A nyomás- és mennyiségfigyelő szenzoroknak köszönhetően a rendszer mindig az adott henger vagy funkció tényleges igényéhez igazodik.

Felújítás vagy utólagos beépítés?

• Teljes felújítás: amikor a gépet teljesen új hidrauliká­val és vezérléssel látjuk el, 65-70 százalék energiamegtakarítás érhető el.
• Utólagos beépítés: a meglévő gépbe is telepíthető a DCP-hajtás, ekkor 40–63 százalék közötti meg­takarítás garantálható.

A különbség oka, hogy felújításnál a PLC-vezérlést is a technológiára optimalizáljuk, míg utólagos beépítés­nél a meglévő szelepek és a pluszban telepített nyomásérzékelők szolgálnak vezérlőjelként.
Előnye, hogy az utólagos DCP telepítése nem igényel változtatást a megszokott kezelési folyamatban – a rendszer szinte láthatatlanul illeszkedik a gép működésébe.

Hidraulika-tápegységek DCP-hajtással.

További előnyök

A villanymotor energiafogyasztásának 40–70 százalékos csökkentése mellett számos más előnyt is kínál a DCP-hajtás:

• Csökkent hűtési igény: a kevesebb hőtermelés miatt a hűtőegység fogyasztása is mérséklődik.
• Nagyobb élettartam: a kevésbé melegedő olaj óvja a tömítéseket és a hidraulikus elemeket.
• Alacsonyabb zajszint: a szivattyú alacsony fordulaton lényegesen halkabb.

Megtérülés – gyorsan visszahozza az árát

Az utólagos beépítésnél a beruházás megtérülése általában 0,8–1,7 év között van. Ez függ a gép méretétől, a termelési ciklusoktól és az aktuális villamosenergia-áraktól.
Ajánlatadáskor minden esetben egyedi megtérülési szá­mítást készítünk, hogy a beruházás várható előnyei pon­tosan láthatók legyenek.

Környezeti hatás – a legzöldebb energia az, amit el sem fogyasztunk

Az elmúlt két évben 26 öntőgépet alakítottunk át (400–1300 tonna záróerő-tartományban) Magyarországon, Lengyelországban, Romániában és Csehországban.
Az érintett üzemek együttesen 3,76 GWh (gigawatt­óra) energiát takarítottak meg egyetlen év alatt. Ez nagy­jából 1500 háztartás teljes éves villamosenergia-fogyasztásának felel meg.
Fontos kiemelni, hogy a termelés minősége és hatékonysága közben nem változott – az energiamegtakarítás tehát tiszta nyereség.

Mit nyerhet egy öntöde a DCP-hajtással?

• 40–70 százalék energiamegtakarítás;
• rövid, egy év körüli megtérülési idő;
• kevesebb hőtermelés → kisebb hűtési igény;
• hosszabb élettartamú hidraulikus elemek;
• jelentősen alacsonyabb zajszint;
• érdemi hozzájárulás a környezet védelméhez.

A DCP-hajtás nemcsak gazdasági, hanem környezeti szempontból is az egyik legjobb zöldítési megoldás az öntödeiparban.•

Címlapkép: Öntőgépszerviz Kft.